(57)【要約】【課題】塗工機等のロールに小さな傷が入った場合、ロールを取り外して研磨すると、取り外し、取り付け時間がかかり、操業効率が低下する。【解決手段】塗工機等の機械装置に設置されたロールの研磨装置であって、▲１▼ロール上方に設けられ、該ロールの軸と平行な走行レールと、▲２▼上記走行レールに吊持され、上記走行レール沿って走行可能な走行支持体と、▲３▼上記走行支持体の下部に設けられ、上下方向に回動可能な昇降アームと、▲４▼上下方向に駆動可能に上記昇降アームに取り付けられ、且つ回転駆動装置により水平軸を中心に回転する研磨砥石とからなる。【効果】ロールを取り付けたまま研磨できるので、取り外し、取り付け時間を節約できる。【選択図】          図１
2005230915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗工機等の機械装置に設置されたロールの研磨装置であって、
１．ロール上方に設けられ、該ロールの軸と平行な走行レールと、
２．上記走行レールに吊持され、上記走行レール沿って走行可能な走行支持体と、
３．上記走行支持体の下部に設けられ、上下方向に回動可能な昇降アームと、
４．上下方向に駆動可能に上記昇降アームに取り付けられ、且つ回転駆動装置により水平軸を中心に回転する研磨砥石、
とからなることを特徴とするロールの研磨装置。
【請求項２】
昇降アームが、走行支持体の下部に設けられた水平方向に回動自在な回転支持体に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のロールの研磨装置
【請求項３】
研磨砥石の回転駆動装置が油圧モータであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロールの研磨装置。
【請求項４】
研磨砥石の上下方向の駆動機構が、バランスシリンダーと押しつけシリンダーとからなることを特徴とする請求項１〜請求項３に記載のロールの研磨装置。
【請求項５】
研磨砥石が、合成樹脂繊維、ガラス繊維、炭素繊維等の繊維で補強された研磨砥石であることを特徴とする請求項１〜請求項４に記載のロールの研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗工装置等のロール研磨装置に関する発明である。例えば、製紙工場においては、抄紙機で紙を抄いた後、紙の印刷適正を向上させるために、原紙に合成樹脂、顔料を配合をした塗工液を塗工することがある。塗工方法には、ブレードコーター方式、ロールコーター方式、カーテンフローコーター方式、エアーナイフ方式等各種の方式があるが、本発明は、これら塗工機等のロールの研磨やカレンダーロール等の研磨に適用できる研磨装置に関する発明である。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
紙に塗工する場合、例えば、図２のような塗工機のバッキングロールＲに沿って紙Ｗを走行させ、ファウンテンＦから塗工液を走行する紙表面に向けて噴射し、紙表面に過剰に付着した塗液をブレードＤで掻き取るとともに、塗液を紙表面に均一にする。バッキングロールＲの表面はゴムや合成樹脂で被覆しているので、紙Ｗが正常に走行している間は比較的問題は少ないが、紙Ｗが切断する等の異常事態が生じたときに、バッキングロールＲに傷が入ったり、塗工液の粕や細かい紙片が付着し、ロール表面を汚染することがある。
【０００３】
塗工液を塗布された紙Ｗは常時バッキングロールＲに接触して走行し、塗工面をブレードＤで押圧することにより、塗工液を紙表面に均一にならしているので、ロールに傷が入ったり、塗工液の粕や細かい紙片が付着し、ロール表面に凹凸が生じると、塗工むらが生じ、製品の品質が低下する。従来は、バッキングロールＲに傷が入ったり、ロールが汚染された場合、機械を一時停止し、人手により、傷部分を研磨して、平滑にするとともに、ロール表面を清掃していた。そのため、人手がかかるばかりでなく、復旧に長時間かかり、塗工機の運転効率が低下していた。また、ロール面に、手作業では補修できない比較的大きな傷が入った場合は、塗工機からロールを取り外し、ロール研磨機で補修を行っていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下に述べる研磨装置をロール上方に設置し、従来人手によって行われていた復旧作業を機械化することにより、上記問題点を解決した。本研磨装置は、▲１▼ロール上方に設けられ、該ロールの軸と平行な走行レールと、▲２▼上記走行レールに吊持され、上記走行レール沿って走行可能な走行支持体と、▲３▼上記走行支持体の下部に設けられ、上下方向に回動可能な昇降アームと、▲４▼上下方向に駆動可能に上記昇降アームに取り付けられ、且つ回転駆動装置により水平軸を中心に回転する研磨砥石とからなる。
【０００５】
以下、本発明の装置を本発明の実施例である図１に基づいて説明する。図１は、本発明の研磨装置の側面説明図であり、本発明のロール研磨装置を前述したブレードコーターのバッキングロールＲに適用したものである。図中、１０は、本研磨装置を吊持する横架材で、該横架材１０は、当該塗工機を収容する建物の構造材、当該塗工機等の堅牢な固定物に取り付け支持されている。走行支持体６には、走行レール９に嵌合するスライドレールが取り付けられ、走行支持体６はこのスライドレールによって吊持されている。走行支持体６は、走行支持体６に取り付けられたサーボモータ８の回転により、バッキングロールＲの軸方向に走行する。即ち、サーボモータ８により回転するギアを走行ギアレール１１にかみ合わせることにより走行する。
【０００６】
走行レール９は、バッキングロールＲの軸よりも長く、塗工機の運転中又は研磨砥石Ｂの交換時に、研磨装置全体をバッキングロールＲの上方から退避できるよう、一方の端は塗工機の左又は右の機側に設けられた退避場所まで延長されている。上記実施例の図１では、請求項１の発明の装置に加えて、回転支持体４を付加しているが、大型の機械装置の場合等、研磨砥石Ｂの取り付け又は交換を行うときに、回転支持体４により研磨砥石Ｂを操作側に向けて、研磨砥石Ｂの取り付け又は交換作業を容易にすることが回転支持体４の目的である。よって、小型の機械装置のロールに適用する場合は、必ずしも必要とせず、昇降アーム２を走行支持体６に直接取り付けてもよい。
【０００７】
研磨砥石Ｂは、油圧モーター１の回転により回転する。研磨砥石Ｂは、下方向に加圧可能に昇降アーム２に取り付けられており、エアシリンダー３のピストン運動により昇降できるとともに、ロールＲの表面を加圧できる。即ち、エアシリンダー３のピストン運動により、研磨砥石ＢをバッキングロールＲに当接又は離脱させるとともに、所定の押圧力で研磨砥石ＢをバッキングロールＲに押しつけることができる。その押しつけの押圧力は、図示しない空気圧調整弁により調整される。
【０００８】
昇降アーム２は、上下方向に回動自在に回転支持体４に取り付けられ、油圧シリンダー５の伸縮により、研磨砥石ＢをバッキングロールＲの至近距離まで下降させることができる。油圧シリンダー５の伸縮により、研磨砥石ＢをバッキングロールＲに押しつけることもできるが、油圧シリンダー５では押圧力の精密な制御が困難であるから、油圧シリンダー５により、研磨砥石ＢがバッキングロールＲの至近距離に達するまで昇降アーム２を下降させ、その位置で停止させ、押圧力の制御はエアシリンダー３によって行う。その他、油圧シリンダー５は、研磨砥石Ｂを交換するとき等、必要に応じて昇降アーム２を上昇させることができる。回転支持体４は、走行支持体６に対して水平方向に回動自在な軸によって吊持されており、研磨砥石Ｂを交換するとき等、必要に応じて、油圧モータ７の動力により、水平方向に回転させ、昇降アームを操作側に向けることができる。
【０００９】
次ぎに、上述した本発明の研磨装置の使用方法について説明する。まず、油圧モータ７を回転させ、昇降アーム２を操作側に向けて、研磨砥石Ｂの取り付け又は交換を行う。研磨砥石Ｂの取り付け又は交換作業が終わったら、油圧モータ７により、回転支持体４を回転させて、研磨砥石ＢをバッキングロールＲの真上に移動させる。
【００１０】
次ぎに、油圧シリンダー５を作動させて昇降アーム２を下降させ、研磨砥石Ｂの先端がバッキングロールＲの至近距離となる位置で停止させる。通常の場合、研磨砥石Ｂの先端がバッキングロールＲの至近距離に達したときに、シリンダーピストンが伸びきるように設計するので、前記停止操作は必要ない。続いて、研磨砥石Ｂを油圧モータ１によって回転させながら、エアシリンダー３を作動させ、バッキングロールＲに研磨砥石Ｂを当接する。そして、研磨状態を観察しながら、エアシリンダー３の押圧力を調整する。
【００１１】
エアシリンダー３をバランスシリンダー３ａと押しつけシリンダー３ｂの２本のエアシリンダーで構成し、バランスシリンダー３ａで油圧モーター１と研磨砥石Ｂを吊り上げ、もう一方の押しつけシリンダー３ｂで研磨砥石ＢをロールＲに押しつけると、押しつけ圧力を制御しやすくなる。即ち、バランスシリンダー３ａで油圧モーター１と研磨砥石Ｂを吊り上げておいて、バランスシリンダー３ａの吊り上げ圧力を保持しておくと、もう一方の押しつけシリンダー３ｂにかかる油圧モーター１と研磨砥石Ｂ（研磨砥石吊り上げ部品１２を含む）の重量はゼロであるから、研磨砥石ＢをロールＲ面に加圧するとき、加圧する方の押しつけシリンダーの圧力だけを制御すればよいので、ロールＲに対する加圧力を制御しやすい。
【００１２】
ロール面の汚染を除去する場合など、圧力を油圧モーター１と研磨砥石Ｂの重量以下の極めて小さな加圧力を必要とする場合、上記バランスシリンダー３ａがないと、加圧力を細かくコントロールすることが難しい。加圧力が油圧モーター１と研磨砥石Ｂの重量以上の場合は、油圧モーター１と研磨砥石Ｂを上昇させる方向にシリンダーを作動させればよいが、加圧力が油圧モーター１と研磨砥石Ｂの重量以下の場合は、上昇させる方向にシリンダーを作動させなければならないので、加圧力のコントロールが難しくなるのである。従って、エアシリンダー３は、バランスシリンダー３ａと押しつけシリンダー３ｂの２本で構成することが望ましい。
バッキングロールＲの表面全体を研磨するときは、最初、油圧モータ７を回転させて走行支持体６をバッキングロールＲの右端又は左端の方に移動させ、バッキングロールＲをゆっくりと回転させながら、サーボモータ８により、走行支持体６をバッキングロールＲの軸方向に数回往復走行させながらバッキングロールＲの表面を研磨する。研磨が終了したら、バッキングロールＲの一方の端の退避場所に退避させる。ロール全体でなく、ロールの一部分を研磨するときは、走行支持体６をサーボモーターにより、研磨すべき所定の位置に移動させて研磨する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
上述した本発明の実施例においては、研磨砥石Ｂ，回転支持体４の回転駆動装置には、それぞれ油圧モータ１及び油圧モータ７を用いたが、油圧モータに代えて通常の電動モータを用いることが出来る。また、研磨砥石の昇降、加圧にはエアシリンダー、昇降アームの昇降には油圧シリンダーを用いたが、上記駆動装置として、ウォームギヤ等の他の昇降手段を用いることもできる。
【００１４】
本発明の装置を塗工機のロール等、液体を用いる機械装置に適用する場合、ロール表面に入った傷を研磨して平滑にしたり、ロール表面に付着した塗工液等の液体の粕を研磨装置により除去し、ロール表面をクリーニングするときに、ロール表面に付着した塗工液等の粕が飛散し、研磨装置を汚染し、その機能を停止させる恐れがある。また、研磨又はクリーニング作業を効率よく行うために、研磨中に、研磨砥石が当接するロール部分に水又は高温水等の洗浄液を注水することもあるので、周囲に洗浄液が飛散することもある。従って、本発明の装置を塗工機等に用いる場合は、多少の洗浄液がかかっても、機能を停止しない駆動装置を用いることが望ましい。
【００１５】
従って、先に述べた本発明の実施例では、水や熱水がかかりやすい研磨砥石Ｂや回転支持体４の回転駆動装置には水や熱水に強い油圧モーターを用い、研磨砥石Ｂをロールに接近させ、押しつける駆動力源にはエアシリンダー、昇降アーム２を上下運動させる駆動装置には油圧シリンダーを用いている。特に、研磨砥石Ｂの回転駆動装置は、水や熱水等の洗浄液がかかりやすいので、油圧モーターを用いることが望ましい。なお、研磨砥石Ｂに用いる砥石は、目的に応じて様々なものを選択できる。また、比較的小型の機械装置に本発明のロール研磨装置に適用する場合、駆動装置は、研磨砥石を回転させる駆動装置以外は、手動に置き換えることも可能であるが、その場合、研磨砥石の押しつけ圧力の調整等、人手によらなければならない。
【００１６】
表面がゴムや合成樹脂からなるロール面の汚染を除去する場合や小さな傷を補修する場合、研磨砥石は、例えば図４又は図５に示す繊維で補強した研磨砥石が適する。図４の研磨砥石は、ナイロン、ポリエステル、ポリアミド等の合成繊維或いは炭素繊維ガラス繊維等の繊維からなる布又は不織布を基材とし、その基材の表面にエポキシ樹脂フェノール樹脂等の耐水性のある熱硬化樹脂接着剤を用いて、酸化アルミナ、珪砂、カーボランダム等の砥粒を付着せしめたフラップを研磨砥石の円筒軸の外周面に放射方向に配し、上記熱硬化接着剤を硬化させて、リング状に成型したものである。
【００１７】
図５の研磨砥石は、ナイロン、ポリエステル、ポリアミド等の合成繊維或いは炭素繊維ガラス繊維等の繊維からなる帯状の布又は不織布を基材とし、その基材の表面にエポキシ樹脂フェノール樹脂等の耐水性のある熱硬化樹脂接着剤を用いて、酸化アルミナ、珪砂、カーボランダム等の砥粒を付着せしめたものを研磨砥石の円筒軸の外周面に螺旋状に巻き付け、上記熱硬化接着剤を硬化させて、リング状に成型したものである。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の研磨装置は、塗工機等の機械装置のロールの研磨に関し、ロールを機械装置から取り外すことなく、その場で研磨できるので、塗工機の停止時間を減少させ、生産性を上げことができる。また、エアシリンダーを用いて、研磨砥石のロールに対してする押圧力を制御しているので、ロールの表面材質、傷や汚染の程度に応じた所定の押圧力で研磨できるので、過剰研磨によるロール曲面の変形等を防止できる。
請求項２の発明は、研磨砥石の交換等の作業を容易にした発明である。請求項３の発明は、塗工機等、研磨時に洗浄液を用いる場合に適用させるため、水等の洗浄液に強い油圧モーターを用いた発明である。請求項４の発明は、ロール面に対する研磨砥石の押し付け圧力の制御を容易にした発明である。
請求項５の発明は、表面がゴムや合成樹脂からなるロール面の汚染を除去する場合や小さな傷を補修する場合に適した研磨砥石を装備したロール研磨装置の発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の研磨装置の側面説明図
【図２】  ブレードコーターの説明図
【図３】  本発明の研磨装置の部分詳細図
【図４】  研磨砥石の斜視説明図
【図５】  研磨砥石の斜視説明図
【符号の説明】
Ｂ        研磨砥石
Ｄ        ブレード
Ｆ        ファウンテン
Ｒ        バッキングロール
Ｗ        紙
１        油圧モータ
２        昇降アーム
３        エアシリンダー
３ａ      バランスシリンダー
３ｂ      押し付けシリンダー
４        回転支持体
５        油圧シリンダー
６        走行支持体
７        油圧モータ
８        サーボモータ
９        走行レール
１０        横架材
１１        走行ギアレール
１２        研磨砥石吊り上げ部品
【図１】
2005230915.tif 000003
【図２】
2005230915.tif 000004
【図３】
2005230915.tif 000005
【図４】
2005230915.tif 000006
【図５】
2005230915.tif 000007